Data Science Seminars

Mingling with the Good to Backdoor Federated Learning

Sala 6.3.27, Ciências ULisboa

Por Nuno Neves (LASIGE/DI-FCUL).

Federated learning (FL) is a decentralized machine learning technique that allows multiple entities to jointly train a model while preserving dataset privacy. However, its distributed nature has raised various security concerns, which have been addressed by increasingly sophisticated defenses. These protections utilize a range of data sources and metrics to, for example, filter out malicious model updates, ensuring that the impact of attacks is minimized or eliminated.

This paper explores the feasibility of designing a generic attack method capable of installing backdoors in FL while evading a diverse array of defenses. Specifically, we focus on an attacker strategy called MIGO, which aims to produce model updates that subtly blend with legitimate ones. The resulting effect is a gradual integration of a backdoor into the global model, often ensuring its persistence long after the attack concludes, while generating enough ambiguity to hinder the effectiveness of defenses.

MIGO was employed to implant three types of backdoors across five datasets and different model architectures. The results demonstrate the significant threat posed by these back- doors, as MIGO consistently achieved exceptionally high backdoor accuracy (exceeding 90%) while maintaining the utility of the main task. Moreover, MIGO exhibited strong evasion capabilities against ten defenses, including several state-of-the-art methods. When compared to four other attack strategies, MIGO consistently outperformed them across most configurations. Notably, even in extreme scenarios where the attacker controls just 0.1% of the clients, the results indicate that successful backdoor insertion is possible if the attacker can persist for a sufficient number of rounds.

Short bio: Nuno Ferreira Neves is a Professor in the Department of Computer Science at the Faculty of Sciences, University of Lisboa (FCUL). He serves on the Coordination Board of the LASIGE research unit, where he leads the Dependable and Secure Decentralized Systems research line. His research primarily focuses on the security and dependability of distributed systems and networks, with a recent emphasis on machine learning techniques. From 2021 to 2023, he chaired the IEEE Computer Society's Technical Committee on Dependable Computing and Fault Tolerance (TCFT) and is a member of the Steering Committee for the IEEE/IFIP International Conference on Dependable Systems and Networks. With over 150 publications, his work has received several distinctions, including the IBM Scientific Prize, the DSN Test-of-Time Award, and the Best Student Paper at Middleware.

14h30
Departamento de Informática | Ciências ULisboa
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Bem-vindos a Ciências ULisboa!

Seminário de Projeto de Investigação (Doutoramento em Biologia), por Pedro Peixe e Sousa.

Sol

Seminário de Unidade Curricular - Projeto de Investigação, por Vanessa Filipa Laranjeiro Ribeiro.

Seminário do Departamento de Física de Ciências ULisboa, por Ana Arriaga (FCUL - DF).

Logótipo do concurso de programação

Um concurso de programação dirigido aos alunos do ensino secundário (11.º e 12.º anos), que visa promover a prática e o gosto pela programação.

RSS Meetup, por Dimitris Mostrous (Aikido Security).

Large Hadron Collider

Seminário do Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas, por Tiziano Camporesi (LIP).

Ana Quintans

Concerto no âmbito do programa Música na Universidade de Lisboa.

Vista a partir de cima de pessoas a trabalharem sobre uma mesa de madeira

CIÊNCIAS desenvolve um conjunto de atividades de apoio aos Doutorandos, periodicamente enquadradas no âmbito do PhD Support Programme.

Conversa com Cristina Luís (investigadora no CIUHCT - Centro Interuniversitário de História das Ciências e da Tecnologia / Ciências ULisboa).

Esta formação é oferecida como oportunidade de aprender sobre sustentabilidade do corpo à comunidade e ao ecossistema, perante uma situação global desesperante, sonhando utopicamente com futuros mais justos e equitativos. 

Logótipo do LIP Summer Internship Program

Um programa destinado a estudantes de Física e Engenharia com interesse em investigação científica e tecnológica, com candidaturas até 11 de maio.

Fotografia de Chapim-azul

The goal of this course is to provide the participants with the most recent and practical knowledge on the use of Functional Diversity.

O encontro tem como objetivo divulgar e promover os resultados da investigação produzidos nos dois pólos do Centro de Química Estrutural (CIÊNCIAS e IST), estimulando a criatividade, o trabalho interdisciplinar e o espírito científico.

O evento reunirá alunos de Ciências ULisboa e do ISCAL, proporcionando-lhes uma oportunidade única para apresentarem e defenderem os seus projetos empreendedores num formato de pitch.

Mão a segurar em globo de vidro

Curso acreditado pelo CCPFC para efeitos de progressão na carreira dos professores na dimensão cientifico-pedagógica dos grupos 230, 420, 510, 520 e 560, com candidaturas até 30 de abril.

The aim of this event is to illustrate the importance of interdisciplinarity. To do so the meeting will bring together researchers from different areas who work in interdisciplinary fields within Ciências ULisboa

Título/data/local do evento, logótipos das entidades organizadoras e fotografia de peixe

The event aims to facilitate the exchange of information and knowledge among professionals to advance the understanding, collaboration and capabilities of aquaculture to respond to the impact of climate change in a rapidly changing global environment.

Uma oportunidade única para interagir com a comunidade global de computação científica, com inscrições (preço reduzido) até 02 de maio.

Logótipo Moodle

Ação de formação para docentes e investigadores de CIÊNCIAS.

Título/data/local do evento e iconografia representativa de energias renováveis

Inscrições até 16 de maio! Junta-te a esta revolução energética e faz a diferença!

Químico a escrever fórmulas num quadro

Curso acreditado para efeitos de progressão na carreira dos professores do Ensino Básico e Secundário do Grupo 510 (CCPFC/ACC-118288/22), com candidaturas até 18 de maio.

Curso destinado a estudantes de Mestrado e de Doutoramento, bem como a profissionais que desenvolvam investigação científica na área da saúde.

Título/data/local do evento e fotografia do mar

Quais são os conceitos-chave para enfrentar os atuais desafios marinhos e costeiros? 

Representação de programação R

This course aims at providing students with basic knowledge of R programming, allowing them to manipulate and visualize data with R.

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